KR20220168832A - Stator assembly and motor including the same - Google Patents

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KR20220168832A KR1020210078813A KR20210078813A KR20220168832A KR 20220168832 A KR20220168832 A KR 20220168832A KR 1020210078813 A KR1020210078813 A KR 1020210078813A KR 20210078813 A KR20210078813 A KR 20210078813A KR 20220168832 A KR20220168832 A KR 20220168832A
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yoke
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한만승
홍성렬
곽동길
김영훈
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Abstract

According to one aspect of the present invention, provided is a stator assembly which comprises: a stator core including a stator yoke formed in an annular shape and a plurality of teeth extending radially from an inner circumferential surface of the stator yoke; and a coil wound on some of the plurality of teeth. The plurality of teeth comprise: first teeth on which the coil is wound; and second teeth detachably coupled to the stator yoke, wherein the coil is not wound on the second tooth. The first teeth and the second teeth are alternately disposed along the inner circumferential surface of the stator yoke.

Description

스테이터조립체 및 이를 포함하는 모터{STATOR ASSEMBLY AND MOTOR INCLUDING THE SAME}Stator assembly and a motor including the same {STATOR ASSEMBLY AND MOTOR INCLUDING THE SAME}

본 발명은 스테이터조립체 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a stator assembly and a motor including the same.

모터는 전기에너지로부터 회전력을 얻는 기계로서, 고정자와 회전자를 구비한다. 회전자는 고정자의 내측 또는 외측에 배치되어 고정자와 전자기적으로 상호 작용하도록 구성되고, 자기장과 코일에 흐르는 전류 사이에서 작용하는 힘에 의해 회전한다.A motor is a machine that obtains rotational force from electrical energy, and includes a stator and a rotor. The rotor is disposed inside or outside the stator to electromagnetically interact with the stator, and is rotated by a force acting between a magnetic field and a current flowing in a coil.

자계를 발생시키기 위해 영구자석을 사용하는 영구자석 모터는 표면 부착형 영구자석 모터(surface mounted permanent magnet motor), 매입형 영구자석 모터(interior type permanent magnet motor), 스포크형 영구자석 모터(spoke type permanent magnet motor)로 구분될 수 있다. 이 중 스포크형 영구자석 모터는 구조적으로 자속 집중도가 높기 때문에 고 토크, 고 출력을 발생시킬 수 있으며, 동일 출력에 대해 모터를 소형화할 수 있다는 장점을 가지며, 따라서 고 토크, 고 출력 특성이 요구되는 세탁기 구동모터나 전기자동차 구동모터, 소형발전기 구동모터 등에 유용하게 적용될 수 있다.Permanent magnet motors that use permanent magnets to generate a magnetic field include surface mounted permanent magnet motors, interior type permanent magnet motors, and spoke type permanent magnet motors. magnet motor). Among them, the spoke-type permanent magnet motor has the advantage of being able to generate high torque and high output due to its structurally high magnetic flux concentration and miniaturization of the motor for the same output. Therefore, high torque and high output characteristics are required. It can be usefully applied to washing machine drive motors, electric vehicle drive motors, and small generator drive motors.

한편, 저토크 고속(약 10,000rpm 이상)을 요구하는 모터의 경우, 인버터의 효율을 위해 저극 저슬롯의 극슬롯조합을 사용하여 설계될 수 있다. 예를 들어, 모터는 3슬롯 모터일 수 있다. 다만, 일반적인 3슬롯 모터의 경우, U V W 상 간의 자속의 이동경로가 길어 철손(core loss), 즉 철심의 전력 손실이 증가할 수 있다.Meanwhile, in the case of a motor requiring low torque and high speed (about 10,000 rpm or more), it may be designed using a pole slot combination of low pole low pole slots for inverter efficiency. For example, the motor may be a 3-slot motor. However, in the case of a general 3-slot motor, the movement path of magnetic flux between U V W phases is long, and core loss, that is, power loss of the iron core may increase.

이에 따라, 종래의 개선된 3슬롯 모터는 철손을 개선하기 위해, 코일이 귄취되지 않는 슬롯이 형성된 스테이터와 코일이 권취되고 스테이터에 결합될 수 있는 인슐레이터를 포함할 수 있다. 이러한 스테이터와 인슐레이터의 결합구조에 의해, 개선된 3슬롯 모터의 자속 경로는 일반적인 3슬롯 모터 자속의 경로가 짧아 질 수 있다. 다시 말해, 일반적인 3슬롯 모터의 자속의 경로는 자석의 N극, 스테이터 U상, U-V상 백요크, V상, 자석의 S극 순으로 형성되는 반면, 개선된 3슬롯 모터의 자속의 경로는 자석의 N극, 스테이터 U상, 빈슬롯(코일이 권취되지 않은 슬롯), 자석의 S극 순으로 형성될 수 있다.Accordingly, the conventional improved 3-slot motor may include a stator having a slot in which a coil is not wound and an insulator in which a coil is wound and coupled to the stator in order to improve iron loss. Due to the combination structure of the stator and the insulator, the magnetic flux path of the improved 3-slot motor can be shortened from that of a general 3-slot motor. In other words, the magnetic flux path of a general 3-slot motor is formed in the order of the N pole of the magnet, the U-phase of the stator, the back yoke of the U-V phase, the V phase, and the S pole of the magnet, whereas the path of magnetic flux of the improved 3-slot motor is It can be formed in the order of the N pole of the stator, the U phase of the stator, the empty slot (the slot where the coil is not wound), and the S pole of the magnet.

다만, 종래의 개선된 3슬롯 모터의 인슐레이터가 스테이터에 결합되는 결합구조는 코일이 권취되지 않는 슬롯과 인슐레이터 간의 갭인 오픈슬롯을 결정하는데 영향을 줄 수 있다. 다시 말해, 스테이터에 결합되는 인슐레이터의 크기(코일의 양)에 의해 오픈슬롯이 감소될 수 있는 한계치가 형성되어 코깅토크가 크게 발생될 수 있다는 문제점이 있다.However, the coupling structure in which the insulator of the conventional improved 3-slot motor is coupled to the stator may affect determining an open slot, which is a gap between the insulator and the slot on which the coil is not wound. In other words, there is a problem that a large cogging torque may be generated because a limit value for reducing open slots is formed by the size (amount of coils) of the insulator coupled to the stator.

본 발명의 실시예들은 상기와 같은 배경에서 발명된 것으로서, 코깅토크를 줄일 수 있는 모터를 제공하는 것에 있다.Embodiments of the present invention have been invented against the above background, and are to provide a motor capable of reducing cogging torque.

또한, 제1 티스에 코일을 권선한 후, 스테이터요크에 제2 티스가 결합될 수 있는 모터를 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a motor in which a second tooth can be coupled to a stator yoke after winding a coil on a first tooth.

본 발명의 일 측면에 따르면, 환형으로 형성된 스테이터요크와 상기 스테이터요크의 내주면에서 반경방향으로 연장되는 복수의 티스를 포함하는 스테이터코어; 및 상기 복수의 티스 중 일부에 권취되는 코일을 포함하고, 상기 복수의 티스는, 상기 코일이 권취되는 제1 티스; 및 상기 스테이터요크에 분리 가능하게 결합되고, 상기 코일이 권취되지 않는 제2 티스를 포함하고, 상기 제1 티스와 상기 제2 티스는 상기 스테이터요크의 내주면을 따라 서로 교번하여 배치되는, 스테이터조립체가 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a stator core including a stator yoke formed in an annular shape and a plurality of teeth extending in a radial direction from an inner circumferential surface of the stator yoke; and a coil wound around some of the plurality of teeth, wherein the plurality of teeth include: a first tooth around which the coil is wound; and a second tooth detachably coupled to the stator yoke, on which the coil is not wound, wherein the first tooth and the second tooth are alternately disposed along an inner circumferential surface of the stator yoke. can be provided.

또한, 상기 제2 티스는 상기 스테이터요크의 중심축방향으로 상기 스테이터요크에 결합되거나 분리되는, 스테이터조립체가 제공될 수 있다.In addition, a stator assembly may be provided in which the second tooth is coupled to or separated from the stator yoke in a central axis direction of the stator yoke.

또한, 상기 제1 티스는, 상기 스테이터요크로부터 상기 반경방향으로 연장되는 제1 티스몸체; 및 상기 제1 티스몸체의 끝단에 형성되어 원주방향으로 돌출된 제1 고정자폴을 포함하고, 상기 제2 티스는, 상기 스테이터요크에 분리 가능하게 결합되는 결합체; 상기 결합체로부터 상기 반경방향으로 연장되는 제2 티스몸체; 및 상기 제2 티스몸체의 끝단에 형성되고 상기 스테이터요크의 원주방향으로 돌출된 제2 고정자폴을 포함하는, 스테이터조립체가 제공될 수 있다.In addition, the first tooth may include a first tooth body extending in the radial direction from the stator yoke; and a first stator pole formed at an end of the first tooth body and protruding in a circumferential direction, wherein the second tooth includes an assembly detachably coupled to the stator yoke; a second tooth body extending in the radial direction from the assembly; and a second stator pole formed at an end of the second tooth body and protruding in a circumferential direction of the stator yoke.

또한, 상기 제2 티스몸체의 폭은 상기 제1 티스몸체의 폭보다 큰고, 상기 제2 티스몸체의 폭과 상기 제1 티스몸체의 폭은 상기 반경방향과 상기 스테이터요크의 중심축방향에 대하여 수직인 방향으로의 길이로 정의되는, 스테이터조립체가 제공될 수 있다.In addition, the width of the second tooth body is greater than the width of the first tooth body, and the width of the second tooth body and the width of the first tooth body are perpendicular to the radial direction and the central axis direction of the stator yoke A stator assembly, defined by its length in the phosphorus direction, may be provided.

또한, 상기 스테이터요크의 상기 내주면에는 상기 결합체와 맞물리기 위한 맞물림부가 형성되고, 상기 결합체에는 상기 맞물림부와 결합하기 위한 결합부가 형성되고, 상기 결합부 및 상기 맞물림부 중 어느 하나는 돌출된 돌기이고, 다른 하나는 상기 돌기가 삽입되는 홈인, 스테이터조립체가 제공될 수 있다.In addition, an engaging portion for engaging with the coupling body is formed on the inner circumferential surface of the stator yoke, a coupling portion for engaging with the engaging portion is formed in the coupling body, and one of the coupling portion and the engaging portion is a protruding protrusion. , the other is a groove into which the protrusion is inserted, a stator assembly may be provided.

또한, 상기 결합체의 폭은 상기 스테이터요크로부터 이격될수록 작아지고, 상기 결합체의 폭은 상기 반경방향과 상기 스테이터요크의 중심축방향에 대하여 수직인 방향으로의 길이로 정의되는, 스테이터조립체가 제공될 수 있다.In addition, a stator assembly may be provided in which the width of the assembly decreases as it is spaced apart from the stator yoke, and the width of the assembly is defined by a length in a direction perpendicular to the radial direction and the central axis direction of the stator yoke. there is.

또한, 상기 제1 티스는 상기 스테이터요크와 일체로 형성되는, 스테이터조립체가 제공될 수 있다.In addition, a stator assembly may be provided in which the first tooth is integrally formed with the stator yoke.

또한, 상기 스테이터코어에 결합되는 복수의 인슐레이터모듈을 더 포함하고, 상기 복수의 인슐레이터모듈은, 상기 제1 티스에 결합되어 상기 코일이 권취되는 구간을 제공하는 티스결합부; 및 환형으로 형성되어 상기 스테이터요크에 결합되고, 상기 티스결합부와 연결되는 요크결합부를 포함하는, 스테이터조립체가 제공될 수 있다.It may further include a plurality of insulator modules coupled to the stator core, wherein the plurality of insulator modules include: a tooth coupling portion coupled to the first teeth to provide a section in which the coil is wound; and a yoke coupling portion formed in an annular shape coupled to the stator yoke and connected to the tooth coupling portion.

또한, 스테이터조립체; 상기 스테이터조립체 내측에 배치되고, 상기 스테이터조립체와 전자기적 작용에 의해 회전하는 로터; 및 상기 로터와 연결되어 상기 로터와 함께 회전하는 샤프트를 포함하는, 모터가 제공될 수 있다.In addition, the stator assembly; a rotor disposed inside the stator assembly and rotating by an electromagnetic action with the stator assembly; And a motor may be provided including a shaft connected to the rotor and rotating together with the rotor.

본 발명의 일 측면에 따르면, 모터에서 발생되는 코깅토크를 감소시킬 수 있다.According to one aspect of the present invention, cogging torque generated by a motor may be reduced.

또한, 제1 티스에 코일을 권취한 후에 스테이터요크에 제2 티스가 결합될 수 있으므로, 제1 티스와 제2 티스간의 오픈슬롯의 길이는 코일의 양 및 인슐레이터의 크기에 관계 없이 결정될 수 있다.Also, since the second tooth may be coupled to the stator yoke after winding the coil around the first tooth, the length of the open slot between the first tooth and the second tooth may be determined regardless of the amount of coils and the size of the insulator.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 분해 사시도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터조립체의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터조립체의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터코어의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 토크를 나타낸 그래프이다.1 is an exploded perspective view of a motor according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of a stator assembly according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a stator assembly according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view of a stator core according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing torque of a motor according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, specific embodiments for implementing the technical idea of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, it should be understood that when a component is referred to as being 'connected' or 'coupled' to another component, it may be directly connected or coupled to the other component, but other components may exist in the middle.

본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.Terms used in this specification are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.In addition, in this specification, expressions such as upper, lower, side, etc. are described based on the drawings, and it is made clear in advance that they may be expressed differently if the direction of the object is changed. For the same reason, some components in the accompanying drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated, and the size of each component does not entirely reflect the actual size.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In addition, terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various components, but the components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another.

명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.As used herein, the meaning of "comprising" specifies specific characteristics, regions, integers, steps, operations, elements, and/or components, and other specific characteristics, regions, integers, steps, operations, elements, elements, and/or groups. does not exclude the presence or addition of

한편, 이하에서 서술하는 반경방향은 샤프트(30)를 중심으로 하는 원의 반지름방향을 의미하며, 원주방향은 샤프트(30)를 중심으로 하는 원의 둘레 방향을 의미할 수 있다. 또한, 샤프트(30)의 길이 방향은 반경방향에 수직한 방향을 의미할 수 있다. 또한, 이하 서술하는 내측은 외측보다 샤프트(30)에 근접한 위치를 의미할 수 있다.Meanwhile, the radial direction described below may mean a radial direction of a circle centered on the shaft 30 , and a circumferential direction may mean a circumferential direction of a circle centered on the shaft 30 . In addition, the longitudinal direction of the shaft 30 may mean a direction perpendicular to the radial direction. In addition, the inner side described below may mean a position closer to the shaft 30 than the outer side.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터(1)에 대해 설명한다.Hereinafter, the motor 1 according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1 및 도 2를 참조하면, 모터(1)는 전기 에너지를 회전 에너지로 변환시킬 수 있다. 다시 말해, 모터(1)는 외부로부터 전류를 공급 받아서 회전 구동력을 제공할 수 있다. 이러한 모터(1)는 스테이터조립체(10), 로터(20) 및 샤프트(30)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the motor 1 may convert electrical energy into rotational energy. In other words, the motor 1 may receive a current supplied from the outside and provide rotational driving force. The motor 1 may include a stator assembly 10, a rotor 20 and a shaft 30.

스테이터조립체(10)는 샤프트(30)가 관통할 수 있는 쉘 형태로 이루어질 수 있으며, 모터(1)의 하우징(미도시)에 고정 지지될 수 있다. 이러한 스테이터조립체(10)는 스테이터코어(100), 코일(200) 및 인슐레이터(300)를 포함할 수 있다.The stator assembly 10 may be formed in the form of a shell through which the shaft 30 may pass, and may be fixedly supported by a housing (not shown) of the motor 1. The stator assembly 10 may include a stator core 100, a coil 200, and an insulator 300.

도 3 및 도 4를 더 참조하면, 스테이터코어(100)는 로터(20) 및 샤프트(30)를 내측에 수용하기 위한 공간을 제공할 수 있다. 이러한 스테이터코어(100)는 프레스 가공된 철판을 적층하여 형성될 수 있다. 또한, 스테이터코어(100)는 스테이터요크(110) 및 복수의 티스(120, 130)를 포함할 수 있다.Further referring to FIGS. 3 and 4 , the stator core 100 may provide a space for accommodating the rotor 20 and the shaft 30 therein. The stator core 100 may be formed by stacking pressed iron plates. In addition, the stator core 100 may include a stator yoke 110 and a plurality of teeth 120 and 130 .

스테이터요크(110)는 샤프트(30) 및 로터(20)가 내측에 위치될 수 있도록 환형 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 스테이터요크(110)는 하나의 티스(120)가 전원에 의해 자화되면 다른 티스(120)가 전원에 의해 자화된 극성과 상이한 극성으로 유도 자화될 수 있도록 자계가 형성되는 통로를 제공할 수 있다. 이러한 스테이터요크(110)의 내주면에는 후술할 제2 티스(130)의 결합체(131)와 맞물리기 위한 맞물림부(111)가 형성될 수 있다.The stator yoke 110 may be formed in an annular shape so that the shaft 30 and the rotor 20 can be located inside. In addition, the stator yoke 110 can provide a path through which a magnetic field is formed so that when one tooth 120 is magnetized by a power source, the other tooth 120 can be inductively magnetized with a polarity different from that magnetized by the power source. there is. An engagement portion 111 may be formed on the inner circumferential surface of the stator yoke 110 to be engaged with an assembly 131 of the second teeth 130 to be described later.

복수의 티스(120, 130)는 스테이터요크(110)의 내주면으로부터 반경방향으로 연장되고, 내주면을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 티스(120, 130) 중 일부에는 코일이 권취될 수 있다. 또한, 인접하는 두 개의 티스(120, 130) 사이에는 코일(200)이 수용되는 슬롯이라는 공간이 형성될 수 있다. 이러한 복수의 티스(120, 130)는 제1 티스(120) 및 제2 티스(130)를 포함할 수 있다.The plurality of teeth 120 and 130 extend radially from the inner circumferential surface of the stator yoke 110 and may be spaced apart from each other along the inner circumferential surface. Coils may be wound around some of the plurality of teeth 120 and 130 . In addition, a space called a slot in which the coil 200 is accommodated may be formed between the two adjacent teeth 120 and 130 . The plurality of teeth 120 and 130 may include a first tooth 120 and a second tooth 130 .

제1 티스(120)에는 코일(200)이 권취될 수 있다. 제1 티스(120)는 복수 개로 형성될 수 있다. 예를 들어 제1 티스(120)의 개수는 3개일 수 있다. 이러한 제1 티스(120)는 제1 티스몸체(121) 및 제1 고정자폴(122)을 포함할 수 있다. 제1 티스몸체(121)는 스테이터요크(110)의 내주면으로부터 반경방향으로 연장되고, 코일(200)이 권취될 수 있다. 제1 고정자폴(122)은 제1 티스몸체(121)의 끝단에 형성되고, 스테이터요크의 원주방향으로 돌출될 수 있다. 다시 말해, 제1 고정자폴(122)은 제1 티스몸체(121)보다 원주방향으로 더 돌출될 수 있다. 또한, 제1 고정자폴(122)은 로터(20)의 외주면에 대응하는 형상을 가질 수 있다.The coil 200 may be wound around the first tooth 120 . A plurality of first teeth 120 may be formed. For example, the number of first teeth 120 may be three. The first tooth 120 may include a first tooth body 121 and a first stator pole 122 . The first tooth body 121 extends in a radial direction from the inner circumferential surface of the stator yoke 110, and the coil 200 may be wound. The first stator pole 122 is formed at the end of the first tooth body 121 and may protrude in the circumferential direction of the stator yoke. In other words, the first stator pole 122 may protrude more in the circumferential direction than the first tooth body 121 . Also, the first stator pole 122 may have a shape corresponding to the outer circumferential surface of the rotor 20 .

제2 티스(130)는 스테이터요크(110)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 제2 티스는 스테이터요크의 중심을 지나는 중심축방향을 따라 스테이터요크(110)에 분리되거나 결합될 수 있다. 중심축방향은 스테이터코어의 원주방향에 중심축방향일 수 있다. 다시 말해, 제2 티스(130)는 사용자에 의해 샤프트(30) 길이방향으로 이동될 경우, 스테이터요크(110)에 분리되거나 결합될 수 있다. 제2 티스(130)는 복수 개로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 티스(130)의 개수는 3개일 수 있다. 또한, 제2 티스(130)에는 코일(200)이 권취되지 않는다. 이러한 제2 티스(130)와 제1 티스(120)는 스테이터요크(110)의 내주면을 따라 서로 교번하여 배치될 수 있다. 제2 티스(130)는 제1 티스(120)에 코일이 권취된 후에 스테이터요크(110)에 결합될 수 있다. 또한, 제2 티스(130)는 결합체(131), 제2 티스몸체(132) 및 제2 고정자폴(133)을 포함할 수 있다.The second tooth 130 may be detachably coupled to the stator yoke 110 . The second tooth may be separated from or coupled to the stator yoke 110 along a central axis direction passing through the center of the stator yoke. The central axis direction may be a central axis direction in a circumferential direction of the stator core. In other words, when the second tooth 130 is moved in the longitudinal direction of the shaft 30 by the user, it may be separated from or coupled to the stator yoke 110 . A plurality of second teeth 130 may be formed. For example, the number of second teeth 130 may be three. Also, the coil 200 is not wound around the second tooth 130 . The second teeth 130 and the first teeth 120 may be alternately disposed along the inner circumferential surface of the stator yoke 110 . The second tooth 130 may be coupled to the stator yoke 110 after the coil is wound around the first tooth 120 . In addition, the second tooth 130 may include a combination body 131, a second tooth body 132, and a second stator pole 133.

결합체(131)는 스테이터요크(110)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 결합체(131)는 제2 티스몸체(132)를 향할수록 폭은 줄어들 수 있다. 폭은 반경방향과 스테이터요크(110)의 중심축방향에 대하여 수직인 길이로 정의될 수 있다. 다시 말해, 폭은 반경방향과 샤프트(30)의 길이방향에 수직한 방향의 길이이다. 이러한 결합체(131)에는 스테이터요크(110)의 맞물림부(111)와 결합하기 위한 결합부(131a)가 형성될 수 있다. 결합부(131a) 및 맞물림부(111) 중 어느 하나는 돌출될 돌기이고, 다른 하나는 돌기가 삽입되는 홈일 수 있다. 예를 들어, 결합부(131a)는 결합체(131)의 내측 방향으로 함몰되고, 샤프트(30) 길이방향을 따라 연장되는 홈일 수 있다. 또한, 맞물림부(111)는 스테이터요크(110)의 내주면에서 돌출되고, 샤프트(30) 길이방향을 따라 연장되는 돌기일 수 있다. 이러한 결합부(131a) 및 맞물림부(111)에 의해, 결합체(131)는 샤프트(30) 길이방향을 따라 스테이터요크(110)에 결합될 수 있다.The assembly 131 may be detachably coupled to the stator yoke 110 . In addition, the width of the coupling body 131 may decrease toward the second tooth body 132 . The width may be defined as a length perpendicular to the radial direction and the central axis direction of the stator yoke 110 . In other words, the width is the length in the direction perpendicular to the radial direction and the longitudinal direction of the shaft 30 . A coupling portion 131a for coupling with the engagement portion 111 of the stator yoke 110 may be formed in the coupling body 131 . One of the coupling part 131a and the engaging part 111 may be a protrusion to protrude, and the other may be a groove into which the protrusion is inserted. For example, the coupling portion 131a may be a groove that is recessed toward the inside of the coupling body 131 and extends along the longitudinal direction of the shaft 30 . In addition, the engaging portion 111 may be a protrusion that protrudes from the inner circumferential surface of the stator yoke 110 and extends along the longitudinal direction of the shaft 30 . By the coupling portion 131a and the engaging portion 111, the coupling body 131 can be coupled to the stator yoke 110 along the length direction of the shaft 30.

제2 티스몸체(132)는 결합체(131)로부터 제2 고정자폴(133) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 제2 티스몸체(132)의 폭은 제1 티스몸체(121)의 폭보다 클 수 있다. 다시 말해, 제2 티스몸체(1320)와 제1 티스몸체(121)는 서로 다를 수 있으며, 이러한 차이에 의해 자속의 이동경로를 줄일 수 있다. 또한, 제1 티스몸체(121)의 폭은 권선의 양에 의해 결정될 수 있다.The second tooth body 132 may be disposed between the assembly 131 and the second stator pole 133. The width of the second tooth body 132 may be greater than that of the first tooth body 121. In other words, the second tooth body 1320 and the first tooth body 121 may be different from each other, and the moving path of the magnetic flux may be reduced due to this difference. Also, the width of the first tooth body 121 may be determined by the amount of windings.

제2 고정자폴(133)은 제2 티스몸체(132)의 끝단에 형성되고, 원주방향으로 돌출될 수 있다. 다시 말해, 제2 고정자폴(133)은 제2 티스몸체(132)보다 원주방향으로 더 도출될 수 있다. 또한, 제2 고정자폴(133)은 로터(20)의 외주면에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 또한, 제2 고정자폴(133)과 제1 고정자폴(122) 사이에는 갭(g, 오픈슬롯(open slot))이 형성될 수 있다. 이러한 오픈슬롯(g)은 제2 고정자폴(133)의 원주방향으로의 길이 에 의해 결정될 수 있다.The second stator pole 133 is formed at the end of the second tooth body 132 and may protrude in the circumferential direction. In other words, the second stator pole 133 may extend more in the circumferential direction than the second tooth body 132 . In addition, the second stator pole 133 may have a shape corresponding to the outer circumferential surface of the rotor 20 . In addition, a gap (g, open slot) may be formed between the second stator pole 133 and the first stator pole 122 . This open slot g may be determined by the length of the second stator pole 133 in the circumferential direction.

코일(200)은 외부 전원과 전기적으로 연결되어 전류를 인가 받을 수 있다. 코일(200)에 전류가 인가될 때, 로터(20)의 영구자석과 상호 작용하여 전자기장을 발생시킬 수 있다. 코일(200)은 복수의 티스(120, 130) 중 일부의 외주면을 따라 권취될 수 있다. 다시 말해, 코일(200)은 제1 티스(120)에 권취될 수 있다.The coil 200 may be electrically connected to an external power source and receive current. When current is applied to the coil 200, an electromagnetic field may be generated by interacting with the permanent magnet of the rotor 20. The coil 200 may be wound along outer circumferential surfaces of some of the plurality of teeth 120 and 130 . In other words, the coil 200 may be wound around the first tooth 120 .

도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 인슐레이터(300)는 스테이터코어(100)에 결합되어 스테이터코어(100)와 코일(200) 사이를 절연시킬 수 있다. 또한, 인슐레이터(300)는 복수 개로 구비되어 스테이터코어(100)를 중심으로 서로 반대편(도 1의 스테이터코어(100)의 상부면과 하부면)에 배치되어 결합될 수 있다. 다시 말해, 복수의 인슐레이터(300)는 샤프트(30) 길이방향을 따라 배치될 수 있다.Referring again to FIGS. 2 and 3 , the insulator 300 may be coupled to the stator core 100 to insulate between the stator core 100 and the coil 200 . In addition, a plurality of insulators 300 may be provided, arranged on opposite sides of the stator core 100 (upper and lower surfaces of the stator core 100 in FIG. 1) and coupled thereto. In other words, the plurality of insulators 300 may be disposed along the length direction of the shaft 30 .

이러한 복수 개의 인슐레이터(300)는 티스결합부(310) 및 요크결합부(320)를 포함할 수 있다.The plurality of insulators 300 may include a tooth coupling portion 310 and a yoke coupling portion 320 .

티스결합부(310)는 제1 티스(120)에 결합되어 코일(200)이 권취되는 구간을 제공할 수 있다. 또한, 티스결합부(310)는 복수 개로 형성되어 각 제1 티스(120)에 결합될 수 있다. 다시 말해, 복수 개의 티스결합부(310)는 요크결합부(320)로부터 반경방향으로 연장되어 요크결합부(320)의 내주면을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 복수 개의 인슐레이터(300)의 티스결합부(310)는 서로 결합되어 제1 티스(120)의 외주면을 감쌀 수 있다. 이러한 티스결합부(310)에 의해 코일(200)은 티스결합부(310)의 외주면을 따라 권취될 수 있다.The tooth coupling portion 310 may be coupled to the first tooth 120 to provide a section in which the coil 200 is wound. In addition, a plurality of tooth coupling parts 310 may be formed and coupled to each first tooth 120 . In other words, the plurality of tooth coupling parts 310 extend radially from the yoke coupling portion 320 and may be spaced apart from each other along the inner circumferential surface of the yoke coupling portion 320 . In addition, the tooth coupling parts 310 of the plurality of insulators 300 may be coupled to each other to cover the outer circumferential surface of the first teeth 120 . Due to the tooth coupling portion 310, the coil 200 may be wound along the outer circumferential surface of the tooth coupling portion 310.

요크결합부(320)는 스테이터요크(110)에 결합되고, 복수의 티스결합부(310)와 연결될 수 있다. 이러한 요크결합부(320)는 스테이터요크(110)에 대응한 환형으로 형성될 수 있다. The yoke coupling portion 320 may be coupled to the stator yoke 110 and connected to a plurality of tooth coupling portions 310 . The yoke coupling part 320 may be formed in an annular shape corresponding to the stator yoke 110 .

로터(20)는 스테이터조립체(10) 내부에 배치되어 스테이터조립체(10)와 전자기적 작용에 의해 회전할 수 있다. 이러한 로터(20)에는 로터코어와 영구자석을 포함할 수 있다. 로터코어는 영구자석에 의해 형성되는 자계의 통로 및 자속을 집중시키고, 비산을 방지할 수 있다. 또한, 로터코어에는 샤프트(30)가 삽입될 수 있어 샤프트(30)와 함께 회전되도록 구성될 수 있다. The rotor 20 is disposed inside the stator assembly 10 and can rotate by electromagnetic action with the stator assembly 10 . The rotor 20 may include a rotor core and permanent magnets. The rotor core can concentrate the path and magnetic flux of the magnetic field formed by the permanent magnets and prevent scattering. In addition, the shaft 30 may be inserted into the rotor core and may be configured to rotate together with the shaft 30 .

샤프트(30)는 로터(20)와 함께 회전할 수 있도록 로터(20)를 관통하여 로터(20)의 중심에 위치할 수 있다. 다시 말해, 샤프트(30)는 스테이터조립체(10)의 중심에 위치할 수 있다. 이러한 샤프트(30)는 모터(1)의 하우징에 결합되는 베어링에 회전 가능하게 지지될 수 있다.The shaft 30 may pass through the rotor 20 and be positioned at the center of the rotor 20 so as to rotate together with the rotor 20 . In other words, the shaft 30 may be located at the center of the stator assembly 10 . The shaft 30 may be rotatably supported by bearings coupled to the housing of the motor 1 .

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터(1)의 작용 및 효과에 대해 설명한다.Hereinafter, actions and effects of the motor 1 according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터(1)는 복수의 제1 티스(120)에만 코일(200)에 권취되고 복수의 제2 티스(130)에는 코일이 권취되지 않으므로 철손(Coreless)임 감소되고 모터(1)의 효율을 증가시킬 수 있다.In the motor 1 according to an embodiment of the present invention, since the coil 200 is wound only around the plurality of first teeth 120 and the coil is not wound around the plurality of second teeth 130, the motor 1 is coreless and reduced. The efficiency of the motor 1 can be increased.

또한, 제2 티스(130)는 스테이터요크(110)에 분리 가능하게 결합될 수 있으므로, 제1 티스(120)에 코일(200)을 권취한 후, 제2 티스(130)가 스테이터요크(110)에 결합될 수 있다. 이러한 제2 티스(130)에 의해 코일을 권취하는 원형 타입의 권선기를 이용하여 쉽게 코일(200)을 제1 티스(120)에 쉽게 권취할 수 있다.In addition, since the second tooth 130 can be detachably coupled to the stator yoke 110, after winding the coil 200 around the first tooth 120, the second tooth 130 is the stator yoke 110 ) can be combined. The coil 200 can be easily wound around the first tooth 120 using a circular winding machine that winds the coil by the second tooth 130 .

또한, 제1 티스(120)에 코일(200)이 권취된 후에 제2 티스(130)가 스테이터요크에 결합될 수 있으므로, 제1 고정자폴(122) 및 제2 고정자폴(133) 사이의 갭(g, 오픈슬롯)은 인슐레이터(300)의 크기 및 코일의 양과 관계 없이 설정될 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 모터(1)의 오픈슬롯(g)은 코일의 양 및 인슐레이터(300)의 크기와 관계없이 코깅토크를 최대한으로 감소시킬 수 있는 길이로 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 종래의 개선된 모터의 오픈슬롯의 크기는 인슐레이터의 크기에 의해 줄일 수 있는 한계치가 있어 코깅 토크가 4.3mNm인 반면, 본 발명의 모터(1)의 오픈슬롯(g)은 제2 고정자폴(133)의 원주방향으로의 길이에 의해 조절되어 도 5(b)에 도시된 바와 같이 코깅 토크가 0.55mNm로 형성될 수 있다.In addition, since the second tooth 130 can be coupled to the stator yoke after the coil 200 is wound around the first tooth 120, the gap between the first stator pole 122 and the second stator pole 133 (g, open slot) can be set regardless of the size of the insulator 300 and the amount of coils. In other words, the open slot g of the motor 1 of the present invention may be determined to have a length capable of maximally reducing cogging torque regardless of the amount of coils and the size of the insulator 300 . For example, as shown in FIG. 5 (a), the size of the open slot of the conventional improved motor has a limit that can be reduced by the size of the insulator, so that the cogging torque is 4.3 mNm, whereas the motor of the present invention ( The open slot g of 1) can be adjusted by the length of the second stator pole 133 in the circumferential direction so that the cogging torque can be formed to be 0.55 mNm as shown in FIG. 5(b).

이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기술적 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.Although the embodiments of the present invention have been described as specific embodiments, this is merely an example, and the present invention is not limited thereto, and should be construed as having the widest scope according to the technical spirit disclosed herein. A person skilled in the art may implement a pattern of a shape not indicated by combining/substituting the disclosed embodiments, but this also does not deviate from the scope of the present invention. In addition, those skilled in the art can easily change or modify the disclosed embodiments based on this specification, and it is clear that such changes or modifications also fall within the scope of the present invention.

1: 모터 10: 스테이터조립체
20: 로터 30: 샤프트
100: 스테이터코어 111: 맞물림부
120: 제1 티스 121: 제1 티스몸체
122: 제1 고정자폴 130: 제2 티스
131: 결합체 131a: 결합부
132: 제2 티스몸체 133: 제2 고정자폴
200: 코일 300: 인슐레이터
310: 티스결합부 320: 요크결합부1: motor 10: stator assembly
20: rotor 30: shaft
100: stator core 111: engagement part
120: first tooth 121: first tooth body
122: first stator pole 130: second tooth
131: assembly 131a: coupling part
132: second tooth body 133: second stator pole
200: coil 300: insulator
310: tooth coupling portion 320: yoke coupling portion

Claims (9)

환형으로 형성된 스테이터요크와 상기 스테이터요크의 내주면에서 반경방향으로 연장되는 복수의 티스를 포함하는 스테이터코어; 및
상기 복수의 티스 중 일부에 권취되는 코일을 포함하고,
상기 복수의 티스는,
상기 코일이 권취되는 제1 티스; 및
상기 스테이터요크에 분리 가능하게 결합되고, 상기 코일이 권취되지 않는 제2 티스를 포함하고,
상기 제1 티스와 상기 제2 티스는 상기 스테이터요크의 내주면을 따라 서로 교번하여 배치되는,
스테이터조립체.A stator core including a stator yoke formed in an annular shape and a plurality of teeth extending radially from an inner circumferential surface of the stator yoke; and
A coil wound around some of the plurality of teeth;
The plurality of teeth,
a first tooth around which the coil is wound; and
A second tooth detachably coupled to the stator yoke and on which the coil is not wound,
The first teeth and the second teeth are alternately disposed along the inner circumferential surface of the stator yoke.
stator assembly. 제 1 항에 있어서,
상기 제2 티스는 상기 스테이터요크의 중심축방향으로 상기 스테이터요크에 결합되거나 분리되는,
스테이터조립체.According to claim 1,
The second tooth is coupled to or separated from the stator yoke in the direction of the central axis of the stator yoke.
stator assembly. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 티스는,
상기 스테이터요크로부터 상기 반경방향으로 연장되는 제1 티스몸체; 및
상기 제1 티스몸체의 끝단에 형성되어 상기 스테이터요크의 원주방향으로 돌출된 제1 고정자폴을 포함하고,
상기 제2 티스는,
상기 스테이터요크에 분리 가능하게 결합되는 결합체;
상기 결합체로부터 상기 반경방향으로 연장되는 제2 티스몸체; 및
상기 제2 티스몸체의 끝단에 형성되고 상기 스테이터요크의 원주방향으로 돌출된 제2 고정자폴을 포함하는,
스테이터조립체.According to claim 1,
The first tooth,
a first tooth body extending in the radial direction from the stator yoke; and
A first stator pole formed at an end of the first tooth body and protruding in a circumferential direction of the stator yoke;
The second tooth,
an assembly detachably coupled to the stator yoke;
a second tooth body extending in the radial direction from the assembly; and
A second stator pole formed at an end of the second tooth body and protruding in the circumferential direction of the stator yoke,
stator assembly. 제 3 항에 있어서,
상기 제2 티스몸체의 폭은 상기 제1 티스몸체의 폭보다 큰고,
상기 제2 티스몸체의 폭과 상기 제1 티스몸체의 폭은 상기 반경방향과 상기 스테이터요크의 중심축방향에 대하여 수직인 방향으로의 길이로 정의되는,
스테이터조립체.According to claim 3,
The width of the second tooth body is greater than the width of the first tooth body,
The width of the second tooth body and the width of the first tooth body are defined as a length in a direction perpendicular to the radial direction and the central axis direction of the stator yoke.
stator assembly. 제 3 항에 있어서,
상기 스테이터요크의 상기 내주면에는 상기 결합체와 맞물리기 위한 맞물림부가 형성되고,
상기 결합체에는 상기 맞물림부와 결합하기 위한 결합부가 형성되고,
상기 결합부 및 상기 맞물림부 중 어느 하나는 돌출된 돌기이고, 다른 하나는 상기 돌기가 삽입되는 홈인,
스테이터조립체.According to claim 3,
An engaging portion for engaging with the coupling body is formed on the inner circumferential surface of the stator yoke,
The coupling body is formed with a coupling portion for coupling with the engagement portion,
One of the coupling part and the engaging part is a protruding protrusion, and the other is a groove into which the protrusion is inserted.
stator assembly. 제 3 항에 있어서,
상기 결합체의 폭은 상기 스테이터요크로부터 이격될수록 작아지고,
상기 결합체의 폭은 상기 반경방향과 상기 스테이터요크의 중심축방향에 대하여 수직인 방향으로의 길이로 정의되는,
스테이터조립체.According to claim 3,
The width of the assembly decreases as it is spaced apart from the stator yoke,
The width of the assembly is defined as the length in the direction perpendicular to the radial direction and the central axis direction of the stator yoke,
stator assembly. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 티스는 상기 스테이터요크와 일체로 형성되는,
스테이터조립체.According to claim 1,
The first tooth is integrally formed with the stator yoke,
stator assembly. 제 1 항에 있어서,
상기 스테이터코어에 결합되는 복수의 인슐레이터모듈을 더 포함하고,
상기 복수의 인슐레이터모듈은,
상기 제1 티스에 결합되어 상기 코일이 권취되는 구간을 제공하는 티스결합부; 및
환형으로 형성되어 상기 스테이터요크에 결합되고, 상기 티스결합부와 연결되는 요크결합부를 포함하는,
스테이터조립체.According to claim 1,
Further comprising a plurality of insulator modules coupled to the stator core,
The plurality of insulator modules,
a tooth coupling part coupled to the first tooth to provide a section in which the coil is wound; and
Including a yoke coupling portion formed in an annular shape coupled to the stator yoke and connected to the tooth coupling portion,
stator assembly. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한에 따른 스테이터조립체;
상기 스테이터조립체 내측에 배치되고, 상기 스테이터조립체와 전자기적 작용에 의해 회전하는 로터; 및
상기 로터와 연결되어 상기 로터와 함께 회전하는 샤프트를 포함하는,
모터.A stator assembly according to any one of claims 1 to 8;
a rotor disposed inside the stator assembly and rotating by an electromagnetic action with the stator assembly; and
Including a shaft connected to the rotor and rotating together with the rotor,
motor.
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